周法超，光 健

(蘇州大學(xué) 保衛(wèi)處，江蘇 蘇州 215000)

1 引言

近些年，高校校園面積增大，學(xué)生的生活區(qū)與教學(xué)區(qū)分離，部分學(xué)生需要在不同校區(qū)內(nèi)往返上課等原因，學(xué)生購(gòu)買電動(dòng)自行車校內(nèi)外出行已漸成常態(tài)。然而，校園電動(dòng)自行車保有量大，校內(nèi)充電樁數(shù)量少，一些高校沒(méi)有設(shè)置集中充電點(diǎn)或者配套的管理措施，師生“飛線”或者拖線充電的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。電動(dòng)自行車在帶給人們生活便捷的同時(shí)，其使用過(guò)程中所存在的安全隱患也應(yīng)當(dāng)值得人們關(guān)注，由此導(dǎo)致的消防事故也屢見(jiàn)不鮮。據(jù)新聞媒體報(bào)道，2019-09-09，深圳市寶安區(qū)某公寓室外電動(dòng)自行車充電點(diǎn)發(fā)生火災(zāi)，造成68輛電動(dòng)自行車和3輛汽車被燒毀；2021-05-15，廣西百色學(xué)院的電動(dòng)擺渡車突然著火，事故未造成人員傷亡，但4輛電動(dòng)擺渡車被燒毀；2021-07-08，杭州西湖區(qū)一輛正常行駛中的電動(dòng)自行車突然起火，車上一對(duì)父女被嚴(yán)重?zé)齻６斐蛇@些事故發(fā)生的原因均與電動(dòng)自行車電池故障相關(guān)[1-3]。據(jù)應(yīng)急管理部消防救援局發(fā)布信息顯示，截至2021年7月，全國(guó)發(fā)生電動(dòng)自行車火災(zāi)事故6 462起[4]。

因此，認(rèn)識(shí)了解電動(dòng)自行車的消防安全風(fēng)險(xiǎn)，從技術(shù)、制度和管理上做好預(yù)防措施，對(duì)于保障校園內(nèi)電動(dòng)自行車安全使用具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 電池的熱失控

電動(dòng)自行車的安全隱患事故多與電池的不安全行為相關(guān)，而電池的不安全行為主要是由熱失控引起的，熱失控也是電動(dòng)自行車電池的常見(jiàn)失效模式之一[5]。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)電池在受到碰撞、刺穿，使用不當(dāng)如過(guò)充電或者過(guò)放電，長(zhǎng)期處于過(guò)熱狀態(tài)，內(nèi)部發(fā)生短路，電池結(jié)構(gòu)老化或者缺陷等時(shí)候，電池的溫度就會(huì)升高，升溫還會(huì)引發(fā)一系列的放熱副反應(yīng)，如果這些副反應(yīng)產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)疏散或者控制，會(huì)導(dǎo)致電池的持續(xù)升溫，使得熱反應(yīng)越來(lái)越激烈，最終導(dǎo)致熱失控的發(fā)生，電池發(fā)生冒煙、著火等自燃現(xiàn)象，甚至爆炸(如圖1所示)[6]。

圖1 導(dǎo)致蓄電池發(fā)生熱失控的原因及其后果[6]Fig.1 Causes and consequences of thermal runaway for batteries[6].

目前，市場(chǎng)上銷售的電動(dòng)自行車中的電池以鉛酸蓄電池和鋰離子電池為主。以鉛酸蓄電池為例，電動(dòng)自行車熱失控所導(dǎo)致的安全事故中多發(fā)生在充電過(guò)程。一般來(lái)說(shuō)，充電過(guò)程產(chǎn)生的熱量主要來(lái)自以下幾個(gè)方面。

(1)電池歐姆內(nèi)阻產(chǎn)生的熱量，它通常會(huì)隨著電流的增大而變大，特別是當(dāng)電池超壽命使用時(shí)，歐姆內(nèi)阻的發(fā)熱量會(huì)愈加明顯，導(dǎo)致充電時(shí)電池溫度容易過(guò)快升高。

(2)充電末期的副反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，這是熱失控的發(fā)生的一個(gè)主要原因。當(dāng)充電量超過(guò)70%時(shí)，電池的極化電壓會(huì)升高，進(jìn)而導(dǎo)致電解水等副反應(yīng)的發(fā)生，例如，當(dāng)充電的單元電壓達(dá)到2.35 V時(shí)，正極板會(huì)出現(xiàn)析氧反應(yīng)，當(dāng)電壓進(jìn)一步升到2.42 V時(shí)，負(fù)極板開(kāi)始出現(xiàn)析氫反應(yīng)。生成的兩種氣體又會(huì)在負(fù)極板處再次發(fā)生反應(yīng)復(fù)合成水，同時(shí)伴有大量的熱釋放出來(lái)，這是導(dǎo)致電池溫度升高的主要原因。當(dāng)電池發(fā)生過(guò)充時(shí)，熱量的累積可能會(huì)引起電池外殼發(fā)生熱形變，而電池內(nèi)部由于富集大量氣體而具有很高的壓力，就會(huì)使電池發(fā)生鼓脹、爆炸。

(3)電池散熱性能差或處于高溫環(huán)境中，也是導(dǎo)致電池溫度陡升的因素之一。例如，當(dāng)電池處于散熱性差的封閉空間或者在夏天高溫天氣(>35 ℃)進(jìn)行充電時(shí)，此時(shí)電池溫度等于環(huán)境溫度與電池升溫之和，這樣就加大了充電過(guò)程熱失控的風(fēng)險(xiǎn)。通常，正規(guī)廠商生產(chǎn)的電池中含有溫度監(jiān)測(cè)模塊，來(lái)預(yù)防電池在充電過(guò)程中發(fā)生熱失控，即當(dāng)電池的溫度超過(guò)預(yù)設(shè)值時(shí)，模塊會(huì)自動(dòng)切斷電路。但是對(duì)于劣質(zhì)或者由不正規(guī)廠商生產(chǎn)的電池中，往往沒(méi)有這一功能，這也成為熱失控發(fā)生的安全隱患。

(4)充電器與電池不匹配，或者使用非原裝或三無(wú)產(chǎn)品的充電器，也是導(dǎo)致熱失控發(fā)生的因素。目前，國(guó)內(nèi)電動(dòng)自行車所配置的充電器多采用傳統(tǒng)的三段式充電模式，即將充電過(guò)程分為恒流、恒壓、浮充三個(gè)階段[7]。以恒流階段為例，該階段所采用的充電速率為0.15 C(C為該電池的容量)，對(duì)于不同容量的電池來(lái)說(shuō)，恒流電流差異很大，如12 Ah電池的恒流電流是1.8 A，而20 Ah電池的恒流電流則為3 A，如果在充電時(shí)發(fā)生充電器混用的情況，就有可能發(fā)生小容量電池在大電流下充電，過(guò)快的充電速率導(dǎo)致電池升溫速度加快，出現(xiàn)熱失控。

3 高校電動(dòng)自行車現(xiàn)狀與安全隱患

大學(xué)校園是人員高度密集區(qū)域，大量電動(dòng)自行車的無(wú)序使用，在傳統(tǒng)管理模式下引發(fā)許多新問(wèn)題。以蘇州某高校為例，據(jù)統(tǒng)計(jì)校內(nèi)現(xiàn)存各類電動(dòng)自行車約1.5萬(wàn)輛，平均每三人擁有1輛，存在非常大的安全風(fēng)險(xiǎn)。一方面，校園交通路窄、人流集中、缺少指示燈、大學(xué)生安全意識(shí)薄弱等主客觀因素，導(dǎo)致近年來(lái)電動(dòng)自行車交通事故頻發(fā)；另一方面，電動(dòng)自行車在日常使用和充電管理中，不注重車輛定期的保養(yǎng)維護(hù)中，很容易造成電器的短路，由此導(dǎo)致的安全事故屢見(jiàn)不鮮。

2021年蘇州某高校通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查等形式，對(duì)校內(nèi)電動(dòng)自行車使用管理進(jìn)行了調(diào)研。調(diào)查結(jié)果顯示，在受訪的2 952名本科生中，有43.22%的學(xué)生會(huì)選擇電動(dòng)自行車作為上課(含跨校區(qū))及實(shí)習(xí)等日常出行方式，這主要考慮是電動(dòng)自行車具有很好的便捷性和較低的時(shí)間成本。但是，電動(dòng)自行車在使用中存在亂停亂放、人車混行嚴(yán)重現(xiàn)象。在受訪學(xué)生中擁有電動(dòng)自行車占到了35.69%，然而，在對(duì)電動(dòng)自行車安全隱患的調(diào)研顯示，僅有31.33%的學(xué)生清楚地了解電動(dòng)自行車充電方面的安全知識(shí)，28.22%的學(xué)生反饋電動(dòng)自行車充電可能引發(fā)的安全問(wèn)題影響到了個(gè)人生活。

調(diào)研還發(fā)現(xiàn)校園中二手電動(dòng)自行車存量基數(shù)龐大，這類車輛購(gòu)置成本低，缺乏質(zhì)量保證，是安全事故發(fā)生的重要隱患。例如，有些電動(dòng)自行車“超期服役”，線路、電池老化嚴(yán)重，相比新車更容易引發(fā)安全事故。另外，部分電動(dòng)自行車由于維修成本過(guò)高，會(huì)被學(xué)生棄之不管變成“僵尸”車，造成校園廢舊車輛積壓成災(zāi)，不僅會(huì)浪費(fèi)了公共空間，破壞了校園的環(huán)境，還會(huì)增加了消防安全隱患。

4 高校關(guān)于電動(dòng)自行車管理措施

針對(duì)上述問(wèn)題，各高校針對(duì)校園電動(dòng)自行車管理各有要求，其中，有的高校明令禁止校園電動(dòng)自行車的使用，如：廣西一些高校自2013年開(kāi)始就陸續(xù)在校園內(nèi)限制電動(dòng)自行車使用；2016年南京工程學(xué)院發(fā)布《關(guān)于禁止學(xué)生電動(dòng)自行車、摩托車入校通行的通知》；2018年湖北工業(yè)大學(xué)制定的《校園電動(dòng)自行車管理辦法》中規(guī)定：教職員工的電動(dòng)自行車一律實(shí)行登記；禁止大學(xué)生在校園內(nèi)騎電動(dòng)自行車。其中，2017年《清華大學(xué)學(xué)生公寓住宿管理辦法》規(guī)定：將電動(dòng)車電池列為違章電器，校園內(nèi)不提供充電設(shè)施。此舉在校內(nèi)引發(fā)爭(zhēng)議，對(duì)于這種“一刀切”的管理辦法，學(xué)生情緒波動(dòng)較大，方案施行的阻力較大。有些高校則是從源頭上控增量，規(guī)定新生不能自購(gòu)電動(dòng)自行車，逐步減少校內(nèi)電動(dòng)自行車保有量，2020年江蘇大學(xué)印發(fā)《江蘇大學(xué)電動(dòng)自行車管理辦法》中明確：自發(fā)文之日起，學(xué)校不再給學(xué)生新購(gòu)的電動(dòng)自行車辦理專用通行證。

高校是一個(gè)特殊的環(huán)境，學(xué)生選擇電動(dòng)車作為校內(nèi)交通工具，是現(xiàn)實(shí)需要，對(duì)電動(dòng)自行車管理不能采取簡(jiǎn)單“堵和限”或者“一刀切”，在制定相關(guān)的管理辦法時(shí)應(yīng)結(jié)合自身情況，廣泛征求意見(jiàn)。例如，蘇州某高校根據(jù)自身現(xiàn)狀，根據(jù)蘇州市公安局《關(guān)于加強(qiáng)電動(dòng)自行車生產(chǎn)銷售管理維護(hù)道路交通安全的通告》的規(guī)定，以“有效遏制我校電動(dòng)車數(shù)量，消除因電動(dòng)自行車所帶來(lái)的消防安全隱患，降低交通事故”為目標(biāo)，根據(jù)校園實(shí)際開(kāi)展源頭管理、登記上牌、嚴(yán)管路面，確保校園安全有序[8-10]。

(1)按照“控制增量，滿足需求”原則，嚴(yán)格控制校內(nèi)電動(dòng)自行車存有量。明確指出校內(nèi)師生和校外訪客自有的無(wú)牌照、蘇州大市以外牌照的電動(dòng)自行車不能進(jìn)入校園，新生明確不能購(gòu)置電動(dòng)自行車輛，確保校園存量不再增加；針對(duì)校園內(nèi)電動(dòng)自行車種類繁多、難于管理的現(xiàn)象，逐步引入共享(電)單車，既滿足師生校內(nèi)交通的需求，又可以避免資源閑置，還可以有效地抑制校內(nèi)電動(dòng)自行車增量；通過(guò)引入正規(guī)的廠家，按照公開(kāi)、公正、合法的原則，希望師生轉(zhuǎn)讓出售的自有車輛，并到車輛進(jìn)行價(jià)格評(píng)估、合理回收。

(2)規(guī)范電動(dòng)自行車的安全管理，投入適當(dāng)人力管理、合理配置集中充電區(qū)域。對(duì)管理區(qū)域內(nèi)電動(dòng)自行車停放、充電實(shí)施消防安全管理，開(kāi)展電動(dòng)自行車停放和充電專項(xiàng)檢查，及時(shí)消除隱患；對(duì)檢查發(fā)現(xiàn)電動(dòng)自行車違規(guī)停放、充電的，應(yīng)當(dāng)告知、制止并組織清理。此外，電動(dòng)自行車的電瓶將作為違章電器，禁止電瓶進(jìn)入校內(nèi)樓宇；逐步拆除現(xiàn)有的電動(dòng)自行車充電樁(宿舍區(qū)消防隱患)；落實(shí)集中充電柜和車輛停放的選址，落實(shí)隔離、監(jiān)護(hù)等防范措施，防止發(fā)生火災(zāi)。電動(dòng)自行車應(yīng)停放在指定地點(diǎn)或車棚內(nèi)，禁止占用公寓樓道、教學(xué)樓通道、機(jī)動(dòng)車道、消防通道等停放。對(duì)違停車輛貼違停告知單，由二級(jí)單位落實(shí)教育工作，對(duì)違停累計(jì)超三次的電動(dòng)自行車輛列入“禁行名單”。

(3)大力提倡“文明校園、綠色出行、低碳生活”的理念，在全校師生中樹(shù)立低碳理念，提高低碳意識(shí)，堅(jiān)持“能走不騎，能騎不開(kāi)”的出行理念；倡議師生主動(dòng)遵守交通法規(guī)和學(xué)校交通安全管理規(guī)定，服從學(xué)校工作人員的管理，校園電動(dòng)車安全、文明、規(guī)范行駛和停放。

5 結(jié)語(yǔ)

校園電動(dòng)自行車難題的破解，需要進(jìn)一步加強(qiáng)校內(nèi)電動(dòng)車管理，規(guī)范道路通行秩序；培養(yǎng)師生時(shí)刻牢記“行其道、遵其序、守其規(guī)”的安全文明意識(shí)，學(xué)會(huì)正確使用和維護(hù)電動(dòng)自行車。只有做到安全工作人人有責(zé)、人人擔(dān)責(zé)，才能真正實(shí)現(xiàn)校園安全形勢(shì)的穩(wěn)定和提高。